PREPARATION DE CAOUTCHOUCS PARTIELLEMENT CHLORES
Pour qu'une étude comparée de caoutchoucs plus ou moins chlorés soit valable, il est nécessaire de préparer ces produits suivant un mode opératoire bien défini, celui-ci pouvant avoir une influence sur l'orien-
tation de la réaction.
CHLORATION Une solution de caoutchouc dans le tétrachlorure de carbone est
soumise à l'action ménagée du chlore.
Dispositif de chloration -
I1 comprend une bouteille d'azote, le générateur de chlore et le chloreur proprement dit.
Le générateur de chlore constitué par un poudrier contient du permanganate de potassium solide sur lequel vient couler de l'acide chlorhydrique concentré contenu dans une burette. Le chlore dégagé est desséché dans un barboteur à acide sulfurique.
Le chloreur est un ballon de 1 litre à trois tubulures latérales. Il est peint en noir afin d'éviter l'influence de la lumière. Il comporte un dispositif d'agitation, un thermomètre, un tube plongeant d'arrivée du chlore et un réfrigérant ascendant qui permet l'évacuation des gaz tout en condensant les vapeurs de solvant entrainées. Ces gaz sont ensuite dirigés sur un barboteur à eau qui retient l'acide chlorhyärique. Le chloreur est maintenu à la température désirée par immersion dans un bain-
marie.
Préparation de la solution de caoutchouc -
La chloration est effectuée sur du "First Latex Crepe'" en solution dans le tétrachlorure de carbone. On utilise des solutions de faible concentration, 1,5% en poids en général, car elles présentent, après dé-
gradation, des viscosités peu élevées. Il est possible de réaliser ainsi
bre
une meilleure répartition du chlore au sein de la masse réactionnelle.
La dissolution du caoutchouc est impossible si on ne le soumet à la dégradation. Aussi fait-on circuler de l'air dans la masse réactionnelle à température d'ébullition (77°) selon le procédé Dyche-Teague CES Grêce à ce traitement oxydant qui dure vingt heures environ, on obtient une solution homogène suffisamment fluide pour la chloration.
Dans la plupart des préparations effectuées, nous partons de 12 g.
de crêpe mis en solution dans 800 g. de tétrachlorure de carbone.
Chloration -
La solution de caoutchouc est versée dans le chloreur et la tempéra-
ture réglée à l'aide d'un bain-marie. La chloration s'effectuant normalement à température ordinaire, on a avantage à se maintenir à 25°. Mais 1a réaction étant exothermique, il faut envoyer lentement le chlore dans la solution de caoutchouc. Un débit de l'ordre de 0,1 g./minute s'est révélé satisfaisant. Le gaz est en outre dilué de vingt fois son volume d'azote afin d'assurer une bonne dispersion dans la masse réactionnelle. La durée moyenne de l'opération est de deux heures. Après chloration on dégaze la solution par barbotage d'azote.
La quantité de chlore à mettre en jeu pour atteindre un taux de chloration déterminé est calculée à partir des réactions proposées par
Bloompre dt) +
1e COHe eNCIe — Ci0414022 + 2 HC1I (34,5% de C1) ee Ci0H14€15 + 2 cl, ———— > Ciok130t5 + HC1 3. C0 13015 Denltiere Ci0411C17 HRCHCE
Mais le taux de chlore ne peut être déterminé de façon précise que jusqu'à 34,5% (C0 14012)» car dans le premier stade seulement la
réaction est totale et pratiquement instantanée.
Ainsi, au cours d'une préparation, nous avons envoyé 5 g. de chlore dans une solution de 12 g. de caoutchouc. D'après la réaction 1, nous devons obtenir un produit à 17,2% de chlore par fixation de 2,5 g. d'halogène sur les 12 g. de caoutchouc, et 2,5 g. de chlore doivent se dégager
sous forme d'acide chlorhydrique. Des dosages de chlore et d'acide chlo-
rhydrique ont montré que le titre moyen en halogène était de 17,4% et que les eaux de lavage des gaz sortants contenaient 2,45 g. de HCI1. Ce
qui est en bon accord avec les résultats présumés.
PURIFICATION des PRODUITS
Après chloration, la masse réactionnelle se présente sous la for-
me d'une solution brunâêtre, plus ou moins trouble, qui contient à côté du caoutchouc chloré proprement dit, les impuretés du caoutchoue : produits oxygénés solubles dans l'acétone, protéines, cendres, D'autre part, il se forme souvent au cours de la chloration une pétite quantité d'une phase insoluble qui semble provenir de réactions intermoléculaires.
Les matières insolubles sont éliminées par décantation. Le caoutchouc chloré est ensuite précipité par addition d'alcool méthylique ou éthylique en excès. Les impuretés oxygénées (molécules très dégradées plus ou moins oxydées) restent en solution.
Une fois séparé du solvant, le caoutchouc chloré se présente sous forme d'une masse blanche qui après nouvelle dissolution dans du toluène est fractionnée. Les dernières impuretés sont éliminées au cours de cette opération dont les conditions et les résultats seront exposés dans le
prochain chapitre.
